6、1型糖尿病血糖调节与脉冲MPC控制策略

1型糖尿病血糖调节与脉冲MPC控制策略

1. 血糖调节控制信号与滑模控制

在1型糖尿病（T1DM）患者的血糖调节中，控制信号起着关键作用。正控制作用代表胰岛素注射，负控制作用则代表胰高血糖素注射。通过对变量ζ0和ζ1的分析，从图13A和B可以看出它们具有短暂的瞬态特性。基于此，可以从^σ构建理想滑模变量σ，从而保证达到理想滑模σ = 0的状态。需要注意的是，图13A中的信号测量单位为（mg dL⁻¹），图13B中的信号测量单位为（mg dL⁻¹ min⁻¹）。

为了减轻抖振效应并减少注入患者血液中的激素量，可以采用连续非奇异终端滑模控制（CNTSMA）。图14 - 16展示了连续非奇异终端滑模控制的仿真结果。

图编号	内容
图14	控制作用与血糖。（A）血糖浓度；（B）控制器作用
图15	胰岛素和胰高血糖素。（A）血浆胰岛素浓度；（B）血浆胰高血糖素浓度
图16	精确微分器。（A）ζ0与e的比较；（B）ζ1与_e的比较

从图14B可以看出，控制作用u(t)的抖振效应得到了缓解，控制作用现在可以用一个平滑函数来描述，而之前的控制作用是不连续的。此外，图15也显示控制作用具有可变的幅度。

2. 滑模控制策略在T1D